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文檔簡介
1、起源的林1、森林生態(tài)學(xué):主要研究森林與環(huán)境間相互關(guān)系的科學(xué)。2、從生態(tài)系統(tǒng)的角度出發(fā):森林是一個生態(tài)系統(tǒng),包括著森林環(huán)境和森林群落兩個方面。環(huán)境和干擾是密切相關(guān)的。3、干擾:是使生態(tài)系統(tǒng)、群落或種群的結(jié)構(gòu)遭受破壞,使基質(zhì)和物理環(huán)境的有效性發(fā)生變 化的一種離散的事件 (Pickett,etal. 1985)4、森林的干擾可分為:自然干擾 (natural disturbance)和人為干擾(anthropogenic disturbance) 兩大類。5、以對森林的作用的程度,可將干擾分為:重干擾(major disturbance)和輕干擾(minor disturbance) (Oliver
2、,etal.1990)以干擾的作用方式來說,可分為:外源干擾(exogenetic disturbance)和內(nèi)源干擾 (endogenous disturbance)6、森林干擾的生態(tài)意義:干擾可影響到森林各個層次的結(jié)構(gòu)動態(tài),以至生存死亡。(1)、從 個體角度,干擾表現(xiàn)為對全部或部分個體的破壞,使其受到傷害或造成死亡。(2)、從種群來說,干擾影響到種群的發(fā)生過程,并因而影響到種群的年齡結(jié)構(gòu)、大小結(jié)構(gòu)、遺傳結(jié)構(gòu)及個體的空間分布格局。(3)、干擾造成森林演替,有時為次生演替,有時為空隙動態(tài)。(4)、干擾對環(huán)境條件會造成一定的影響。(5)、干擾還與生物多樣性有密切關(guān)系.7、干擾強(qiáng)度:不同干擾的區(qū)別
3、還表現(xiàn)在干擾對生態(tài)客體影響程度的大小上。這通常稱之為(disturbance intensity),它可以表現(xiàn)在兩個方面:(1)是一定時間和一定面積上某種干擾因素的物理力;(2)另一種是指某一種干擾因素對有機(jī)體、群落或生態(tài)系統(tǒng)的影響程度。 8、森林植物群落的結(jié)構(gòu)分為:垂直結(jié)構(gòu) (vertical structure)、水平結(jié)構(gòu) (horizontal structure) 和種的構(gòu)成三個方面。9、植物群叢(plant association):它是指具有一定植物種組成的植物群落,是植物群落劃分 的一個基本單位。10、生活型:是指植物對于綜合環(huán)境條件的長期適應(yīng),而在外貌上表現(xiàn)出來的植物類型。11
4、、自然種群具有三個特征:1空間特征:不同種類的有機(jī)體所需空間性質(zhì)和大小是不相同的;2數(shù)量特征:用種群密度(population density)或生物量(biomass)表示;3遺傳特征12、生物量:單位面積或空間內(nèi)所有個體的干物質(zhì)的重量。13、生態(tài)位:指的是一個種在群落中的空間地位、生境地位和功能地位。14、群落掩替:在一定地域內(nèi),群落隨時間變化,由一種類型變?yōu)榱硪环N類型的生態(tài)過程15、原生演替( primary succession): 開始于原生裸地上的植物群落演替。16、次生演替(secondary succession): 開始于次生裸地上的植物群落演替。特點(diǎn):由外部干擾所引起,速度
5、快。17、林木更替模型:主要用于模擬天然林演替過程,預(yù)測林分組成動態(tài)的長期變化。18、種群中個體在水平空間的分布方式:隨機(jī)分布、集群分布、均勻分布 19、“黑箱”方法:指那些既不能打開,又不能從外部直接觀察起內(nèi)部的系統(tǒng)。調(diào)查篇(一)1、樹干形狀:樹木可分為樹干、樹冠、樹根三部分,樹干的材積占全樹的材積50-90%,利用價值大2、樹干縱斷面的形狀:由于把樹干橫斷面看作圓,因此,樹干縱斷面則是以X軸為對稱的兩根對稱曲線所包圍,而樹干則成為曲線繞X軸旋轉(zhuǎn)而成的旋轉(zhuǎn)體,這兩根對稱的曲線叫干曲線。干曲線方程:Y=f(x) 可用積分公式表示材積:3、形數(shù):樹干樹積與以樹干某一固定位置x處的斷面積作底斷面積
6、和以其樹干高度為高的圓柱體體積之比,稱為樹干在x處的形數(shù),記為fx式中,V:樹干材積,V:比較圓柱體積,gx:X處的橫斷面積,h:全樹高3、胸高形數(shù):取胸高斷面為比較圓住體的橫斷面的形數(shù)4、形率:樹干上某一位置的直徑與比較直徑之比稱為形率5、胸高形率:樹干中央直徑(d1/2)與胸徑d1.3之比稱為胸高形率一、直徑的測定測定直徑的工具:測定直徑的工具種類很多,常用的有輪尺、直徑卷尺和檢徑尺(釣尺)等。 輪尺測徑應(yīng)注意的事項(xiàng)(1)測徑時應(yīng)使尺身與兩腳所構(gòu)成的平面與干軸垂直,且其三點(diǎn)同時與所測樹木斷面接觸。(2)測徑時先讀數(shù),然后再從樹干上取下輪尺。(3)樹干斷面不規(guī)則時,應(yīng)測定其互相垂直兩直徑,取
7、其平均值為該樹直徑(4)遇測徑部位有節(jié)瘤或畸形時,可在其上、下等距處測徑取其平均值(5)在上坡方向測檢徑尺(鉤尺):用來測定堆積原木的小頭直徑工具。二、樹高的測定:1、對于樹高的測定,除幼樹或低矮樹木(一般10 m以下)可以用測竿或特制的伸縮式測高竿直接測定外,般都是通過使用測高器測定。2、一類是利用幾何學(xué)的相似三角形對應(yīng)邊成比例原理設(shè)計(jì),如克里斯登測高器和銅管測高器;另一類是以三角函數(shù)原理設(shè)計(jì)的測高器,如布魯萊斯測高器等。三、樹木年齡的測定:1)就地訪問 2)目測,根據(jù)樹木的大小高矮顏色等特征 3)根據(jù)枝節(jié)倆推測,有一年長一輪,一年兩輪的 4)數(shù)伐根上的年輪 5)用儀器,生長錐測四、樹干的近
8、似求積式、伐倒木區(qū)分求積式1、中央斷面區(qū)分求積式:將樹干按一定長度(通常1或2m)分段,量出每段中央直徑和最后不足一個區(qū)分段梢頭底端直徑。如圖 直徑和長度的測定誤差對材積的影響Ø 當(dāng)測量直徑和長度有誤差時,用其計(jì)算材積必然也要產(chǎn)生誤差。Ø 當(dāng)直徑的測量誤差和樹高測量誤差相等時,直徑的測量誤差對材積誤差的影響要比長度測量誤差的影響大一倍。因此,要更精確地測量直徑。八、樹皮材積的測定1、樹皮厚度測定 樹皮厚度可使用樹皮測量儀,插入樹干皮層、即能測出樹皮厚度。在伐倒解析木測定樹干斷面時,也可精確測出樹皮厚度及樹皮材積。 胸高處樹皮厚度與帶皮胸徑之間存在直線關(guān)系,可用下式表示:Ta
9、D十b式中 T:樹皮厚度; D:帶皮胸徑; a、b:參數(shù)2、樹皮率計(jì)算法: 樹皮材積與樹干帶皮材積之比稱為樹皮率 式中PB:樹皮率 VB:樹皮材積; V :樹干帶皮材積通過樣木調(diào)查法或查樹皮率表求出樹皮率,乘以帶皮材積。即得樹皮材積九、森林羅盤儀:可以用來測量如距離、水平、高差、坡角等。同時,可以測定和標(biāo)定樹干任意部位的高度和直徑,每公頃胸高斷面積、立木形率、區(qū)分求積、造材求積等 本儀器主要由磁羅盤、水平機(jī)構(gòu)、望遠(yuǎn)鏡及三角支架組成。調(diào)查篇(二)1、生長量的種類:1)按調(diào)查因子分,樹木生長量分為:直徑生長(diameter growth)斷面積生長(basal area growth )樹高生長
10、(height growth )材積生長(volume growth )2)按分析與計(jì)算生長的方法分:現(xiàn)實(shí)生長量(current increment)(連年生長(annual increment)公式:Z=Vm+1Vm定期生長(Periodic increment)總生長(total increment)平均生長量(average increment)(定期平均生長量(periodic annual increment)公式: Q=(Vm+nVm)n總平均生長量(mean annual increment)公式: Q=Vmm伐期平均生長量(mean annual increment in cu
11、ttingage)3)、按樹木各部分分:樹木生長量(tree increment) 樹干生長量(stem increment) 樹條生長量(branch increment)2、生長曲線:用來模擬樹木生長的曲線。樹木生長不可能是無限制的,最終必有極限值。其生長速率一般隨年齡增加經(jīng)歷以下幾個階段,而呈型的曲線:3、樹干解析(一)、樹干解析的概念將樹木伐倒并將樹干按照中央斷面區(qū)分求積方法進(jìn)行區(qū)分;在每個區(qū)分段的中央部位截取材干橫斷面的圓盤,查數(shù)各圓盤的年輪數(shù)并量測其各齡階的直徑總生長量;由此估測該樹的胸徑、樹高、材積的生長過程(包括它們的總生長量曲線、連年生長量曲線、平均生長量曲線)等。這種方法稱
12、為樹干解析。 樹干解析是在伐倒木條件下,全面地剖析該樹的生長歷程對于樹木的生長環(huán)境、經(jīng)營效果及氣象變化分析提供原始觀測資料。(二)、樹干解析的外業(yè)調(diào)查1解析木的選取與生長環(huán)境記載2 解析木的伐前測定:在解析木伐倒前,應(yīng)準(zhǔn)確標(biāo)定該樹的根頸和胸徑位置;并標(biāo)記樹干的北向,量測胸徑(精確到0.1cm)。3.解析木的伐后測定 :將解析木按根頸位置伐倒。先測定由根頸至第一活枝的長度然后打去枝丫,在全樹干標(biāo)定它的北向,量測樹高和它的/4、1/2、3/4處的帶皮和去皮直徑。將上述測定項(xiàng)目記載到解析木卡片上4截取圓盤:在每個區(qū)分段的中央部位截取樹干橫斷面的圓盤,并截取根頸、胸徑和梢頭底徑圓盤,按由根頸至上的順序
13、分別記力0號盤,1號盤,。要求:(1)區(qū)分段長一般取2m或1m(干長10m)。以2m為段長時,在根頸0、1.3、3.6、5.6、7.6.以及梢底處作標(biāo)記。(2)圓盤應(yīng)盡量與樹干垂直,圓盤厚度以25cm為宜。(3)區(qū)分段位置的圓盤面為工作面,在其背面標(biāo)明北向、并用分式的形式書寫:分子寫標(biāo)準(zhǔn)地號和解析木號,分母寫圓盤號及斷面高(三)、樹干解析的內(nèi)業(yè)計(jì)算工作1、查數(shù)各圓盤的年輪數(shù) ( 假年輪:產(chǎn)生的原因是氣候變化特殊,或蟲害使樹木生長受阻或某些形成層有節(jié)奏的活動每年有幾個循回)將圓盤工作面刨光、通過髓心劃出東西、南北兩條直線,然后查數(shù)各圓盤的年輪數(shù)并確定該樹的齡階位置a.在0號盤的兩條直線上,由髓心
14、向外按齡階(5年或10年)標(biāo)出該樹各齡階位置b.在其他圓盤上,由外向髓心按齡階(5年或10年)標(biāo)出該樹其余各齡階位置,并記錄它的總年輪數(shù)和斷面高2、各齡階直徑的量測由圓盤外側(cè)向里逐一確定齡階值,并分別在東西、南北兩個方向量測各齡階直徑,取平均數(shù)作為該齡階直徑(精確到0.1cm)3、各齡階樹高的計(jì)算由于樹木年齡與各圓盤的年輪數(shù)之差就是樹木長至該圓盤斷面高所需年數(shù),即可繪制樹高生長過程曲。也可以用內(nèi)插法調(diào)查篇(三):林分調(diào)查 調(diào)查篇(三):林分調(diào)查一、 林分和森林分子林分是指內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征相同,并與四周有明顯區(qū)別的森林小區(qū),占有一定的面積,同時具有一定數(shù)量的林木、灌木和地被物的綜合體。森林分子:在同
15、一立地條件下生長發(fā)育起來的同一樹種、同一年齡世代和同一木在森林生態(tài)系統(tǒng)調(diào)查中最常用的林分調(diào)查因子有:林分起源、林分年齡、林相、樹種組成、平均胸、平均樹高、林分密度、立地質(zhì)量、蓄積量和出材率等級等。二、林分主要調(diào)查因子1、按林分起源不同,可分為天然林和人工林。人工林又可分為實(shí)生林和插條林。天然林又可分為實(shí)生林和萌生林。萌生林大多為闊葉林或天然林,但有少數(shù)針葉樹,如杉木也能形成萌生林。2、林分年齡通常指林分內(nèi)林木的平均年齡。它代表林分所處的生長發(fā)育階段。林分調(diào)查時,通常是按林層分別樹種調(diào)查計(jì)算林分的平均年齡,其計(jì)算方法一般有兩種:(一)算術(shù)平均法 (二)斷面積加權(quán)平均法3、林相是指林分內(nèi)喬木樹冠垂
16、直分布所構(gòu)成的層次,又稱為林層。只有個林層的稱為單層林,具有二個或二個以上林層的稱為復(fù)層林。復(fù)層林多數(shù)是由混交異齡林所構(gòu)成,但同一個樹種的異齡林也可能構(gòu)成復(fù)層林。4、 樹種組成是說明林層內(nèi)有哪些樹種組成,及其在林層總薔積量中所占的比例。林分的樹種組成通常用“組成式”表示。例如7松3櫟 如果某樹種的蓄積量不足林分蓄積量的5,但大于2,應(yīng)在組成式中用“十”號表示,如10杉十馬。小于2的用“一”號表示,如10杉一馬。5、林分平均胸徑通常是反映林木粗度的數(shù)量指標(biāo)。森林調(diào)查,常用平均斷面積法求算平均胸徑6、立地質(zhì)量又稱地位質(zhì)量,過去稱為地位。它是通過樹種的生物學(xué)特性及林木生長的環(huán)境因子(地形、氣候、土壤
17、、地質(zhì)等)綜合反映林地生產(chǎn)力的高低。7疏密度:林分每公頃總胸高斷面積(或蓄積量)與相同條件下標(biāo)準(zhǔn)林分總胸高斷面積(或蓄積量)之比稱為。是我國森林調(diào)查中最常用的林分密度指標(biāo)。所謂標(biāo)準(zhǔn)林分應(yīng)理解為“某一樹種在一定年齡、一定立地條件下最完善和最大限度地利用了所占空間的林分”。這樣的林分疏密度等于“1.0”。三、林分結(jié)構(gòu):1、直徑結(jié)構(gòu)2、樹高結(jié)構(gòu)四、標(biāo)準(zhǔn)地調(diào)查方法:常用局部調(diào)查法,即以部分面積的實(shí)測結(jié)果推斷整個林分。確定局部調(diào)查地段的方法有二:一種是隨機(jī)抽樣的,一種是按典型選取的。標(biāo)準(zhǔn)地按設(shè)置目的和保留時間可分為以下兩類:1 臨時標(biāo)準(zhǔn)地, 2固定標(biāo)準(zhǔn)地(一) 標(biāo)準(zhǔn)地的設(shè)置與測量1、選擇標(biāo)準(zhǔn)地的基本要求
18、Ø 標(biāo)準(zhǔn)地必須對所預(yù)定的要求具有充分的代表性。Ø 標(biāo)準(zhǔn)地必須在同一林分內(nèi)設(shè)置,不能跨越林分。Ø 標(biāo)準(zhǔn)地不能跨越小河、道路或伐開的調(diào)查線,且應(yīng)離開林緣10一20mØ 標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)樹種、密度應(yīng)分布均勻。2、標(biāo)準(zhǔn)地的形狀 一般為正方形或矩形,并盡可能使面積為整數(shù),便于測量、調(diào)查和計(jì)算。3、標(biāo)準(zhǔn)地的面積 為了能夠反映林分的結(jié)構(gòu)規(guī)律和保證必要的精度,標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)必須要有足夠數(shù)量的林木株數(shù),因此應(yīng)根據(jù)要求的林木株數(shù)來確定面積大小。(標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)至少應(yīng)有200株以上的林木) 在實(shí)際工作中,可預(yù)先做一塊400m2的小樣方,查數(shù)株數(shù),據(jù)以推算標(biāo)準(zhǔn)地的面積。4、標(biāo)準(zhǔn)地境界測量(規(guī)定測線
19、周界的閉合差不得超過1/200)(二) 標(biāo)準(zhǔn)地的調(diào)查1、每木調(diào)查:在標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)測定每株樹木的胸高直徑、按整化徑階進(jìn)行記載統(tǒng)計(jì),取得株數(shù)按直徑分布序列的工作,稱為每木調(diào)查或每木檢尺。這是森林調(diào)查中最基本的工作,根據(jù)這項(xiàng)材料可以計(jì)算各項(xiàng)因子及蓄積量。每木調(diào)查時,要注意以下幾項(xiàng):徑階大小的確定 起測徑階每木檢尺 應(yīng)分別樹種、年齡世代和材質(zhì)、徑階進(jìn)行調(diào)查記載。一般用整化徑階的輪尺或圍尺測定每株樹木胸徑。在胸徑以下分叉的樹,應(yīng)視為兩株樹分別檢尺。測定位于標(biāo)準(zhǔn)地境界上的樹時,應(yīng)在境界線一邊取、另一邊舍。為防止重測或漏測,通常每木檢尺可由二人組成,一人量測胸徑并在樹上用粉筆作記號,一人記錄。測者從標(biāo)準(zhǔn)地一端開
20、始,由坡上方沿等高線“s”形路線向坡下方前進(jìn),每測定一株,要高聲報出該樹樹種、材質(zhì)類別和徑階大小,記錄者應(yīng)同聲回報,并即時在每木調(diào)查記錄表的相應(yīng)欄中作一記號,用正字表示2、測樹高:目的是求林分平均高或徑階平均高。3、測定年齡:可用生長錐、查數(shù)伐樁或伐倒標(biāo)準(zhǔn)木等方法確定。4、各項(xiàng)調(diào)查因子的確定:包括平均年齡、平均胸徑、平均高(或上層高)、樹種組成、地位級、疏密度、出材級、蓄積量、生長量等,5、標(biāo)準(zhǔn)木和解析木的選測:應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)地各調(diào)查因子確定以后進(jìn)行。用標(biāo)準(zhǔn)木法確定蓄積量6、其他調(diào)查工作:包括地形、地勢、活地被物的種類和生長量狀況幼樹更新和林分衛(wèi)生狀況等的調(diào)查記載五、林分蓄積量及生物量的測定1、林分
21、蓄積量是鑒定森林?jǐn)?shù)量的主要指標(biāo)。林分蓄積量的測定方法很多,可概括為實(shí)測法和目測法兩大類。目測法是以實(shí)測法為基礎(chǔ)的經(jīng)驗(yàn)方法。2、用標(biāo)準(zhǔn)木測定林分蓄積,是以標(biāo)準(zhǔn)地的林木平均材積為根據(jù)的。這種具有平均材積的樹木,叫標(biāo)準(zhǔn)木。平均標(biāo)準(zhǔn)木法又叫單級法,是不分徑級求算標(biāo)準(zhǔn)木的方法分級標(biāo)準(zhǔn)木法是根據(jù)每木檢尺結(jié)果,將標(biāo)準(zhǔn)地全部林木分成若干徑級(每個徑級包括幾個徑階),再按平均標(biāo)準(zhǔn)木法測算各徑級材積,而后累加得總蓄積。等株徑級標(biāo)準(zhǔn)木法、等斷面積徑級標(biāo)準(zhǔn)木法、徑階等比標(biāo)準(zhǔn)木法3、立木材積表是載有各種大小樹干單株平均材積的數(shù)表 一元材積表的編制有兩種方法:一種稱為直接編制法;又分為作圖法和數(shù)式法直接編表。另一種稱為自二元材積表導(dǎo)出一元材積表法。 直接編制一元材積表的方法與步驟:(1)資料收集與整理-樣本單元數(shù)(200-300);樣本應(yīng)覆蓋各種立地條件;樣本株數(shù)按徑階分布接近于正態(tài)分布最為理想。(2) 有選擇最優(yōu)材積方程式、用最小二乘法求解方程式參數(shù)、材積表的整列等。六、林分喬木層生物量的測定 1、樣地選擇 2、每木檢尺:對角線測高 3、樣木選擇 (胸高斷面積加權(quán)平均 計(jì)算平均胸徑 根據(jù)樹高曲線圖初查各級平均樹高)4、樣木生物量測定 a打枝-將技葉分大、中、小等級分別稱重 b各級取樣枝求枝、葉率 c樣枝中再各取100g左右
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